c++ vector 2024

时间: 2024-10-20 09:01:16

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std::vector 是 C++ 标准库中的一个动态数组容器，存放在 <vector> 头文件中。它可以存储任何类型的对象，并提供了动态调整大小的能力，使得使用起来灵活且方便。

特性

- 动态大小：std::vector 可以根据需要动态增加或减少元素的数量。

- 支持随机访问：与数组一样，可以使用下标访问元素。

- 自动内存管理：容器负责内存的分配和释放。

- 丰富的成员函数：支持多种操作，如插入、删除、排序、查找等。

用法示例

下面是一个 std::vector 的基本用法示例，包括创建、访问、修改、遍历和其他常用操作。

1. 包含头文件

在使用 std::vector 时，需要包含头文件：

cpp
#include <vector>
#include <iostream>

2. 创建和初始化

cpp
std::vector<int> vec1; // 创建一个空的整数 vector
std::vector<int> vec2(10); // 创建一个包含 10 个默认初始化元素的 vector
std::vector<int> vec3(10, 5); // 创建一个包含 10 个值为 5 的元素的 vector
std::vector<int> vec4 = {1, 2, 3, 4, 5}; // 使用初始化列表初始化

3. 添加和删除元素

cpp
vec1.push_back(1); // 在末尾添加元素
vec1.push_back(2);
vec1.push_back(3);

vec1.pop_back(); // 删除末尾元素

vec1.insert(vec1.begin() + 1, 10); // 在指定位置插入元素

vec1.erase(vec1.begin() + 1); // 删除指定位置的元素

vec1.clear(); // 清空 vector，删除所有元素

4. 访问元素

cpp
int first = vec4[0]; // 使用 operator[] 访问第一个元素
int second = vec4.at(1); // 使用 at() 访问第二个元素（提供边界检查）

if (!vec4.empty()) { // 检查 vector 是否为空
    std::cout << "Size: " << vec4.size() << std::endl; // 获取当前元素数量
}

5. 遍历元素

cpp
// 使用下标访问
for (size_t i = 0; i < vec4.size(); ++i) {
    std::cout << vec4[i] << " ";
}

// 使用范围 for 循环
for (const auto& element : vec4) {
    std::cout << element << " ";
}

// 使用迭代器遍历
for (std::vector<int>::iterator it = vec4.begin(); it != vec4.end(); ++it) {
    std::cout << *it << " ";
}

6. 其他方法

cpp
size_t size = vec4.size(); // 获取当前元素数量
size_t capacity = vec4.capacity(); // 获取当前容量
vec4.resize(20); // 改变大小，添加默认值
vec4.reserve(50); // 减少内存分配次数，预留空间
vec4.shrink_to_fit(); // 减少容量以适应当前大小

注意事项

- std::vector 的内存是连续的，这使得随机访问操作（如使用下标）非常高效。

- 添加元素时，如果超出了当前容量，std::vector 会自动扩展其容量，可能会导致性能下降，因此预留适当的容量可以提高效率。

- 当使用 at() 方法时，如果索引越界，会抛出 std::out_of_range 异常，而使用 operator[] 则不会进行边界检查。

小结

std::vector 是 C++ 中灵活且高效的数据存储工具，广泛应用于各种数据结构和算法实现。熟悉 std::vector 的用法及其特性是掌握 C++ 编程的重要基础。